[发明专利]光学单元、投射型影像显示装置及扩散光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及包括射出具有相干性的光的光源在内的光学单元、投射型影像显示装置、使具有相干性的光扩散的扩散光学元件。

背景技术

以往，已知有一种投射型影像显示装置，具有：光源；对从光源射出的光进行调制的光调制元件；将从光调制元件射出的光投射到投射面上的投射单元。

近年来，主要为了实现影像光的高亮度化，而尝试了使用激光光源作为投射型影像显示装置的光源的方法。

在此，由于从激光光源射出的激光具有相干性(coherence)，因此斑点噪声成为问题。斑点噪声是指从投射单元射出的影像光在投射面上发生散射，散射光发生干涉而产生的噪声。需要说明的是，作为减少斑点噪声的方法，提出有以下所示的方法。

第一方法是利用以与激光的前进方向平行的旋转轴为中心进行旋转的圆盘形状的扩散板来使激光扩散的方法(例如，专利文献1)。第二方法是利用两个扩散板使激光扩散的方法(例如，专利文献2)。

然而，在第一方法及第二方法中，为了减少斑点噪声而使用了扩散板，但通过扩散板使激光扩散时，投射到投射面上的光的亮度下降。即，除去斑点噪声的效果及在投射面上显示的影像的亮度具有折衷的关系。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-122823号公报

专利文献2：日本特开2008-134269号公报

发明内容

第一特征的投射型影像显示装置具备：射出具有相干性的光的光源(光源单元110)；对从所述光源射出的光进行调制的光调制元件(DMD500)；将从所述光调制元件射出的光向投射面投射的投射单元(投射单元150)。投射型影像显示装置具备：设置在所述光源与所述光调制元件之间的斑点噪声减少元件；对第一模式和第二模式进行控制的控制部(控制单元800)。所述控制部以如下方式控制所述斑点噪声减少元件，即，在所述第一模式下，比所述第二模式减少斑点。

第二特征的投射型影像显示装置具备：射出具有相干性的光的光源(光源单元110)；对从所述光源射出的光进行调制的光调制元件(DMD500)；将从所述光调制元件射出的光向投射面投射的投射单元(投射单元150)。投射型影像显示装置具备：设置在所述光源与所述光调制元件之间，使从所述光源射出的光扩散，并使从所述光源射出的光透过的扩散光学元件(扩散光学元件600)；对第一模式和第二模式进行控制的控制部(控制单元800)。所述控制部以如下方式控制所述扩散光学元件，即，在所述第一模式下，以比所述第二模式高的扩散度使从所述光源射出的光扩散。

在第二特征中，所述扩散光学元件在从所述光源射出的光的前进方向上具有多个扩散面。所述控制部以所述多个扩散面按照不同的动作形式进行动作的方式控制所述扩散光学元件。

在第二特征中，所述扩散光学元件包括：以第一旋转轴为中心进行旋转的第一旋转体；以与所述第一旋转轴平行的第二旋转轴为中心进行旋转的第二旋转体；呈闭合环状地卷挂在所述第一旋转体及所述第二旋转体上的带状的扩散片。所述带状的扩散片在从所述光源射出的光的前进方向上构成两个扩散面。所述控制部以伴随着所述第一旋转体及所述第二旋转体的旋转而两个扩散面相互朝向反方向移动的方式控制所述扩散光学元件。

在第二特征中，所述控制部以如下的方式控制所述扩散光学元件，即，所述多个扩散面中，在一个扩散面停止时，其他的扩散面移动。

在第二特征中，所述扩散光学元件包括第一扩散板及第二扩散板。所述控制部以所述第一扩散板及所述第二扩散板沿着不同的方向振动的方式控制所述扩散光学元件。

在第二特征中，所述扩散光学元件具有扩散度不同的多个扩散区域。所述控制部以如下的方式控制所述扩散光学元件，即，在所述第二模式下，使用具有比在所述第一模式下使用的扩散区域低的扩散度的扩散区域，使从所述光源射出的光扩散。

第三特征的扩散光学元件使具有相干性的光扩散，并使具有相干性的光透过。扩散光学元件具备：以第一旋转轴为中心进行旋转的第一旋转体；以与所述第一旋转轴平行的第二旋转轴为中心进行旋转的第二旋转体；呈闭合环状地卷挂在所述第一旋转体及所述第二旋转体上的带状的扩散片。所述带状的扩散片构成相互朝向反方向移动的两个扩散面。